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【中國科學報】新一代海洋重防腐材料應用于舟岱大橋
作者:,日期:2021-01-28

海洋工程用大型鋼管樁 中科院寧波材料技術與工程研究所供圖

  本報訊 1月24日,隨著最后一片重達1800多噸的箱梁完成架設,寧波舟山港主通道項目舟岱大橋實現主線貫通。在這一項目中,由中國工程院院士薛群基和中國科學院寧波材料技術與工程研究所(以下簡稱寧波材料所)研究員王立平帶領的海洋功能材料團隊,與浙江科鑫重工有限公司等單位聯合研制出的有機/無機纖維復合增強新一代海洋重防腐涂層材料,在舟岱大橋建設中所需的鋼管樁上實現工程應用。

  鋼管樁是海洋大型工程結構所采用的主要基礎形式,但其服役環境異常嚴苛。王立平介紹,在水位變動區,鋼管樁處于周期性干濕交替狀態,在飽和氧氣、陽光、潮濕海風和浪花飛濺等因素形成的“力學—電化學—老化”多因素耦合損傷環境持續作用下發生嚴重腐蝕。“與在海水中相比,鋼管樁在水位變動區的腐蝕速率高出3至10倍,嚴重影響其使用壽命與工程安全建設。”

  除此之外,在船舶停靠、拋錨、夾樁施工及拆卸承臺底模板過程中,處于潮汐區的鋼管樁涂層易受劃傷或撞傷,給海洋工程結構耐久性埋下安全隱患。因此,研發長壽命、高可靠性和耐撞擊的鋼管樁防護涂層,保障海洋重大工程設施安全、持久運行,具有重要的社會效益和經濟效益。

  寧波材料所與相關企業開展技術合作,先后突破支鏈固化劑與改性環氧樹脂雙增韌、有機/無機纖維復合增強、纖維/陶瓷顆粒/片層材料協同增強、水下濕固化以及光固化涂層修復等關鍵技術,成功研發出新型高性能長壽命有機/無機纖維復合增強新一代海洋重防腐材料體系,采用玻璃纖維、玄武巖纖維、芳綸纖維、超高分子量聚乙烯纖維等纖維材料。

  王立平介紹,纖維增強復合涂層材料擁有比強度高、抗腐蝕性和耐久性能好、熱膨脹系數與混凝土相近等優點,可有效破解海洋工程用鋼管樁在水位變動區抗沖耐磨耐劃傷效果差、維護間隔時間短、維修成本高、主體結構不穩等技術瓶頸,可滿足現代海工結構向大跨、高聳、重載、輕質高強與在惡劣條件下工作的重大發展需求。

  “在實際應用中,螺旋管最大直徑4米、長度140米,直縫管最大直徑7米、長度160米。若將其豎起來,超過50層樓高度。”王立平表示,該研究成果可提供具有自主知識產權的高耐久性鋼管樁防護涂層設計方案,為我國重大海洋工程裝備和“一帶一路”海洋基礎設施建設提供強有力的技術支撐。

  上述研究成果申請國家發明專利21項,其中已獲授權14項。除了應用于舟岱大橋外,還在其他國內海上風電建設中實現工程應用。(秦志偉)

  (原文發布于2021年1月27日《中國科學報》第3版)

  【原文鏈接】http://paper.sciencenet.cn/sbhtmlnews/2021/1/360416.shtm?id=360416

 

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科技日報 【報道鏈接】http://digitalpaper.stdaily.com/http_www.kjrb.com/kjrb/html/2021-02/03/content_462368.htm?div=-1

中國科技網 【報道鏈接】http://www.stdaily.com/index/kejixinwen/2021-01/26/content_1074349.shtml

中國高新網 【報道鏈接】http://www.chinahightech.com/html/chany/xjzz/2021/0126/5582216.html

科學網 【報道鏈接】http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2021/1/452388.shtm

環球網 【報道鏈接】https://3w.huanqiu.com/a/564394/41mDeLMwxpf

科技金融時報 【報道鏈接】http://kjb.zjol.com.cn/html/2021-01/29/content_2740859.htm?div=-1

浙江新聞 【報道鏈接】https://zj.zjol.com.cn/news.html?id=1608860

寧波日報 【報道鏈接】http://daily.cnnb.com.cn/nbrb/html/2021-02/01/content_1259874.htm?div=-1

甬派 【報道鏈接】https://ypstatic.cnnb.com.cn/yppage-share/news/share/news_detail?newsId=600ec1bbe4b05553a3cbd9f3&modeType=0

甬上 【報道鏈接】https://xr.nbwbw.com/info.html?news=122029_1

 

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